Regles pour la construction d'une cheminée de stratification

[richardel]

Bonne nuit a tous,

Si j'ai bien compris, ramses, et en me basant sur tes questions, c'est pas la cheminee que tu incrimine, n'est-ce pas ?
J'espère que guinebault répondra (pour voir si tu penses a la même chose que moi )

Amitiés

[Guinebault]

Bonjour,

Pour Ramsés et les autres:

Je vais essayer de répondre à tes questions dans la mesure de mes moyens et de ce que j'ai pu constater.

1) qu'appelles-tu "ne pas ou peu stratifier" ? :

Ce que j'appelle ne pas stratifier est la différence de température que j'ai actuellement soit 5 à 6°C entre le haut et le bas du ballon tampon de 2400l utiles.

2) as-tu mesure (ou enregistre) la temperature de depart, de retour et du haut du ballon durant une journee de fonctionnement si tu demarres d'un ballon "froid" ? :

Exemple:la température de départ en bas du ballon tampon étant de 24°C, la régulation démarre le circulateur lorsque la température des panneaux est à 29°C, la température retour chaud des panneaux arrivent rapidement à 34°C, la régul maintenant un delta de 10°C environ, la température en bas du ballon reste à 24°C tant que la température en haut du ballon n'a pas atteint 5°C de plus soit 29°C, ensuite les températures en haut et bas du ballon montent en parallèle avec un delta permanent de 5°C.

3) Comment penses-tu que devraient evoluer les temperatures de depart, de retour et du haut de cuve dans le cas d'une bonne stratification quand le soleil "charge" le ballon ?

Pour moi, il devrait y avoir au moins 20°C d'écart voir 30°C et évoluer comme ci-dessus avec un delta de 20 ou 30°C.

4) as-tu mesure (ou enregistre) l'evolution des temperatures du haut et du bas de la cuve quand tu "pompes" des calories pour ton plancher ?

Oui, alors 2 cas: si petit soleil et température extérieure basse, la température de l'eau dans le ballon tampon chute en partie haute jusqu' à arriver au niveau de la température du bas du ballon et ensuite à baisser d'une manière homogène si le soleil n'est pas très bon ce jour là.

Si soleil fort, il me semble (je dis il me semble car en général si le soleil est fort, le passif suffit à chauffer la pièce principale et tout chauffage est arrêté)
le delta de 5°C se maintient entre le haut et le bas et la température dans le ballon tampon monte en parallèle( bas et haut).

5) Comment penses-tu que devraient evoluer les temperatures du haut et du bas de la cuve quand tu "pompes" des calories pour ton plancher ?

Comme cité ci-dessus cas 2 ( si soleil fort), les besoins de chauffage de la maison étant entre 1.5 et 3KWh.

6) Comment imagines-tu que les choses se passent dans ton ballon quand tu le "charge" au soleil et qu'en meme temps tu "pompes" des calories via ton serpentin pour ton plancher ?

Encore une fois je hais les départementales ......non plus sérieusement je pompe rarement les calories en même temps que la production notamment l'hiver mais admettons, je pense mais je n'en suis pas sûr n'étant pas un spécialiste de la stratification que l'eau refroidie par le puisage des calories va se placer à la hauteur dans le ballon correspondant à sa température.

Constatation:
Sur la régul Deltasol, il y a une position qui permet de travailler avec une température fixe dans les panneaux, jeudi j'ai programmé 70°C, de ce fait la régul lance la production lorsque le delta est de +5°C(réglage actuel) mais fait tout pour s'approcher de ces 70°C, jeudi il y avait vraiment un petit soleil et il était difficile d'arriver au 70°C mais en + en faisant arriver l'eau par le haut du ballon,(par le retour d'air en fait), j'avais 26.6°C en bas en permanence et 47.1°c en haut, ensuite, j'ai fait passer le retour par la cheminée et j'avais 28.1°C en bas et 44°C en haut mais le soleil s'est caché et l'expérience s'est arrêtée mais à suivre...., je trouve que c'est intéressant mais est-ce que cela peut augmenter la production et est-ce bien utile avec un plancher chauffant?

Voilà, j'espère avoir répondu à tes questions et que cela permettra de faire avancer ce sujet fort intéressant.

Un lien:

http://www.aaenergy.fr/sp_calore_idraulica.htm

Cordialement.

Daniel.

[Guinebault]

Notre problème de stratification ne serait-il pas qu'un problème de delta de température ou en tous les cas un des éléments clés?

Cordialement.

Daniel.

[patrick07]

[quote="Guinebault"]Bonjour,

...
Exemple:la température de départ en bas du ballon tampon étant de 24°C, la régulation démarre le circulateur lorsque la température des panneaux est à 29°C, la température retour chaud des panneaux arrivent rapidement à 34°C, la régul maintenant un delta de 10°C environ, la température en bas du ballon reste à 24°C tant que la température en haut du ballon n'a pas atteint 5°C de plus soit 29°C, ensuite les températures en haut et bas du ballon montent en parallèle avec un delta permanent de 5°C.
...
Cordialement.

Daniel.[/quote]

Bonjour,

Comment veux-tu avoir plus de 5°C de deltaT de stratification si ta régul maintient un deltaT de 5 ou 10°C entre la température du bas du ballon et la température des capteurs ???

Malgré toute sa bonne volonté, la stratification se contente de placer l'eau chaude en haut et laisse la froide en bas, mais elle est bien incapable de réchauffer de l'eau de 35 à 60°C.

Pour résumer:
Si on a de l'eau à 70°C en haut d'un ballon, quel qu'il soit, c'est qu'à un moment dans la journée de l'eau à au moins 70°C est passé par le serpentin de celui-ci... donc aussi dans les capteurs.
Si on veut de l'eau à 70°C en haut d'un ballon, quel qu'il soit, il faudra qu'à un moment dans la journée de l'eau à au moins 70°C passe par le serpentin de celui-ci... donc aussi dans les capteurs.

[Guinebault]

Patrick,

C'est bien pour cela que je dis:

"Notre problème de stratification ne serait-il pas qu'un problème de delta de température ou en tous les cas un des éléments clés?"

Daniel.

[ramses]

bonjour a tous,

et bien voila ...! tes reponses aux questions t'ont apportes la reponse : la delta t° panneau...

En fait, le "pied" serait d'avoir une vitesse de l'eau la plus faible possible pour que le retour au ballon soit le plus haut possible ! La ce serait genial, car quand ca chauffe, on stocke des "degres" au dessus et si ca chauffe un peu moins, on stocke un peu moins de "degre" juste en dessous et ainsi de suite. Il est evident que sur papier, y a pas photo, c'est la meilleure facon de faire pour ne pas perdre une "goutte" de soleil.

Mais, car comme d'hab y a toujours un MAIS ... plus on va essayer de faire monter en t° l'eau dans les panneaux et moins bon sera leur rendement. Idem dans la cuve, plus la t° est haute et plus les pertes seront elevees. Idem meme chose pour "l'echange" entre strates dans la cuve ... plus la delta entre les strates sera elevees et plus l'echange entre les strates sera important.

Mais qu'est-ce qu'on est bete alors ! , pourquoi s'enmerder a stratifier ? essayons d'avoir un temperature dans la cuve le plus homogene possible et basta la regul de debit, poussons le debit au max dans les panneaux pour avoir le meilleur rendement possible.

En terme de Calories recuperees, y a pas photo, c'est LA meilleure solution. Oui, mais ... encore toujours ce MAIS, que faire avec de l'eau tiede ? Si je veux chauffer la maison ou faire de l'ECS, que faire avec 2500L d'eau a 25°C ou meme a 35°C ? Car une fois arrivee a la temperature en dessous de laquelle je ne sais rien faire avec ... ben c'est perdu !

En fait, la solution se situe entre ces 2 extremes et est a "tailler" sur mesure pour chaque installation. Et meme une fois la regul "taillee" a bonne dimension, encore faut-il l'adapter en fonction de la saison et des besoins du moment.

Comme tu fais de l'ECS, du chauffage et de la piscine, il faut etablir des priorite en fonction de l'epoque de l'annee et des conditions exterieures. Et dans ces priorites, faire un choix dans le comment elles seront gerees.

Mais a un moment, il faut arreter son choix. Sur cette base, il faut donc essayer d'harmoniser au mieux la regulation que se voudra la plus "collante" aux besoins du moment. C'est la toute la suptilite, en debut d'exploitation, d'un suivi des temperatures ballons, panneaux et exterieures, debits panneaux et autres mesures ... car c'est l'analyse de l'ensemble de ces parametres qui permettra non pas de faire fonctionner l'install car l'install elle tourne, mais plutot d'ameliorer son rendement car en finalite ... ameliorer le rendement, c'est simplement ameliorer le fonctionnement de la "bete" pour recuperer plus de "soleil".

Ta cheminee, au vu du descriptif et du petit calcul, fait dans les moins bonnes conditions de fonctionnement, ne peut qu'ameliorer ta stratification ... c'est donc tout bon. Il te faut alors "travailler" la programmation pour mieux "charger" le ballon et mieux le charger, c'est adapter la charge a tes besoins. je pense qu'il serait interessant d'avoir un debit plus proche de celui qui est preconise par le fabricant des panneaux, quitte a l'adapter un peu dans certaines conditions mais toujours dans une certaine fourchette.

Je pense que commence pour toi maintenant la partie la plus passionnante car tres riche en decouvertes, analyses et adaptations. Une fois cette adaptation terminee, il te restera a regarder "tourner" l'install et a en profiter.

Bien a vous tous

[richardel]

Re,

Ce serait interessant, un jour de grand soleil, d'augmenter le delta t° fortement.
Juste pour voir, dans une cuve ayant des proportions plus "traditionnelle" que celle de manu25, la stratification qu'on peut obtenir a l'aide d'une cheminée.

Ca serait simpa et utile de mentionner dans ce message le résultat de l'essai. En tout cas, moi, je suis preneur

Amitiés

[Guinebault]

Je pense effectuer cet essai un jour de grand soleil.
Tu penses à quel delta par exemple?

Daniel.

[ramses]

bonsoir,

personnellement, je ne pense pas specialement a une delta specifique ! je demarrerais la pompe quand le panneau est 4-5°C plus haut que le bas de cuve et je reglerais la vitesse circulateur en fixe pour obtenir le debit preconise pour ton groupe de 6 panneaux. Sur base de ca, je suivrais ce qui se passe dans ma cuve au fur et a mesure que la journee passe.

j'essayerais, lors d'une journee semblable de partir des memes conditions niveau cuve et de passer la vitesse superieure ou inferieure. Tu obtiendras ainsi de quoi faire un comparatif ...

Je pense que faire varier la vitesse pour garder une delta entree-sortie panneaux est une erreur a commencer par le risque de surchauffe dans les panneaux ...

C'est juste mon avis hein !

Bien a vous tous

[arnaud59]

Bien le bonjour à tous,
Je suis loin d'être aussi avancé que bon nombre d'entre vous en matière de chauffage solaire, et je n'ai donc aucune expérience en la matière. J'y vois un intérêt. C'est celui d'être le candide qui, parfois, à partir de questions saugrenues fait avancer la réflexion (enfin j'espère ...).
De tous vos échanges, j'ai retenu 2 choses essentielles en ce qui concerne l'efficacité de la stratification dans une cuve d'eau morte :
1 - il faut que la cuve soit bien plus haute que large
2 - il faut que le débit de l'alimentation en eau de cette cuve soit aussi faible que possible
Mais alors, ces 2 conditions étant remplies, pourquoi ne pas, tout simplement, amener l'eau chaude des capteurs par un diffuseur horizontal immergé dans les 10 premiers cm d'eau en haut de la cuve, et reprendre l'eau par un tirage tout en bas ?
Le débit étant faible, il devrait y avoir un brassage limité de l'eau dans la cuve.
D'où , me semble-t-il, l'intérêt de pouvoir piloter le circulateur afin de diminuer le débit à sa valeur la plus faible possible une fois que le circuit est amorcé, et de manière à ne pas mettre les capteurs en surchauffe.
Quo qu'tin pinche ? (traduction du Ch'ti : Qu'en penses-tu ?)

[patoche]

Salut "Bilout" Arnaud, Tous,
Reprendre l'eau froide tout en bas c'est indispensable pour l'rendement des capteurs, en revanche la faire revenir tout en "haut" me semble contraire au but recherché" la stratification" qui a pour rôle de permettre à l'eau de se positionner à la hauteur correspondant à sa température Il faut donc la ramener de telle manière à favoriser ce phénomène d'où le rôle des "cheminées". Cherches dans les posts, on à débattu longuement l'sujet et "on" a même réussi à les faires "fumer" par l'......bas!!!!
Pour les circus, idem y'a des posts sur la variation et les gains possibles.....
Message reçu????? Heinnnnnnnn............
Bonne journée aux ch'tis et à tous,
Patoche,

[arnaud59]

Je n'avais pas intégré cette notion de 'positionnement' de l'eau chaude dans la cuve en fonction de sa T°.
De fait, en faisant remonter l'eau chaude dans une cheminée, elle devrait stopper sa remontée en atteignant une couche d'eau à la même T°.
Mon idée de diffuser l'eau chaude provenant des capteurs directement par le haut n'a alors de sens que si cette eau est constamment plus chaude que l'eau en haut de la cuve.
Ce qui n'est bien sûr pas le cas.
Donc il faut une cheminée, et faire MONTER l'eau dans cette cheminée.
J'ai tout compris. Enfin, au moins ça.
Merci patoche.

[p_bricoleur]

Bonjour,

La notion de cheminée fait penser à quelque chose de fin et étroit, alors que ça ne doit pas l'être.
Comme le flux montant est égal au flux descendant, il faut que les sections soient prévues en fonction.

L'objectif initial de la "cheminée" dans un stock d'eau morte (dans un stock d'eau de chauffage on a pas le même problème) est de séparer le flux d'eau réchauffée par le soleil du flux refroidi par la collecte de chaleur en haut.

Cela évite le brassage lors du croisement entre ces 2 flux qui ferait que l'eau chaude et l'eau froide mélangées se tranforment en eau globalement tiède.

Pour cela on coupe la section horizontale du stock en 2 : une section réservée pour le flux montant et l'autre pour le flux descendant.

Si nécessaire, on adjoint des dispositifs pour diriger les flux dans la bonne section (cônes, etc)

La problèmatique pour les "cheminées" est de trouver les bonnes hauteurs où s'arreter en haut et en bas, puisque par définition les températures de l'eau réchauffée et de l'eau à un certain niveau sont variables.
On arrête alors la cheminée à quelques dizaines de centimètres du haut pour laisser l'eau se positionner à la hauteur correspondant à sa température.
Ca n'a pas besoin d'être super fin, puisque là on parle de mélange en eaux chaudes.

Un astuce est de laisser l'eau se positionner toute seule en ouvrant la cheminée latéralement. La difficulté est alors de trouver le bon compromis.
Si c'est trop ouvert les flux montants et descendants se mélangent, si c'est pas assez, l'eau ne s'arrête pas à la hauteur de sa température.

A noter qu'il faut que les flux soient les plus lents possibles pour que l'eau se positionne. Tout mouvement forcé de l'eau dans le stock "gagne" sur la stratification car les différences de densité entre eau chaude et froide étant faibles, les flux sont lents.
Pour cette raison, quand le circuit solaire est directement dans la cuve (cas drainback), il est difficile de garder la stratification en place pendant l'apport solaire.
L'entrée chaude venant du solaire doit être diffusée au maximum : diamètre de conduite conséquent, peu de pression, etc.

Cordialement,
T.Streiff

[richardel]

Bonjour a tous, bonjour p_bricoleur,

L'objectif initial de la "cheminée" dans un stock d'eau morte (dans un stock d'eau de chauffage on a pas le même problème) est de séparer le flux d'eau réchauffée par le soleil du flux refroidi par la collecte de chaleur en haut.

Qu'appelle-tu "eau morte" ? Pour moi, l'eau morte est justement celle du chauffage (absence d'oxygénation) par opposition a l'eau sanitaire.
L'idée me vient maintenant, voudrais-tu dire une eau immobile ? (là l'explication me semble cohérente). Si c'est le cas, ca pourrait être une eau de chauffage quand la demande en chaleur est nulle (pièce chauffée par le solaire passif par ex).

Si c'est trop ouvert les flux montants et descendants se mélangent, si c'est pas assez, l'eau ne s'arrête pas à la hauteur de sa température.

As-t-on une idée du pourcentage d'ouvertures qui permette de s'approcher du cas idéal ?

Pour cette raison, quand le circuit solaire est directement dans la cuve (cas drainback), il est difficile de garder la stratification en place pendant l'apport solaire.

Que veux-tu dire par là ? quand l'échangeur solaire est dans la cuve (serpentin cuivre par ex) ? La solution d'un échangeur a plaque externe serait-il préférable pour éviter ce problème ? En fait, je ne comprends pas très bien pourquoi la stratification est perturbée dans ce cas.
L'eau chaude va se placer "au bon étage" et l'eau a réchauffer est prise en bas de cuve (eau froide). A mon sens, il faut juste que le débit ne soit pas trop important pour éviter des remous.

Le lien donné par guinebault (que je remercie car ca fait bien 6 mois que je recherchais ce lien) montre le système "oskar" qui utilise une cheminée (un peu particulière dont je ne saisi pas bien le fonctionnement) mais qui amène les différentes sources chaudes à des niveaux différents de la cheminée.
Ce système a-t-il des avantages si ce n'est de ne pas mélanger les différentes sources ?
pour rappel voici le lien
http://www.aaenergy.fr/sp_calore_idraulica.htm

il y a plus de détail dans "telecharger le pdf" en bas de page.

Merci pour les précisions et avis
Amitiés
Richard

[patoche]

Salut Richardel,
Pour mon cas personnel,l'eau va être..." vraiment morte", c'est à dire qu'elle va être dans cette cuve et "attendre" que quelque chose la réchauffe!!!!
J'm'explique plus en détail....cette eau ne communique qu'avec les capteurs où il ira se réchauffer si l'soleil brille , mais en aucun cas elle n'est utilisée dans les circuits chauffage ou ecs...c'est l'principe Texro, dont on a échangé à plusieurs reprises ensemble en mp.
Toutefois cette cuve peut être réchauffée par un appoint( ce s'ra mon cas ) et on doit pouvoir puiser à c'moment pour l'chauffage et l'ecs par l'intermédiaire de serpentins ou autres ( moi ce s'ra des radiateurs comme Y.Guern )
L'soucis du drain back dans ce cas réside par le fait que tu n'dirige pas le flux par un serpentin positionné dans l'ballon, mais qu'tu es obligé de faire appel à ces fumeuses cheminées pour "essayer" de diffuser l'chaud sans trop perturber les "étages" malgré les "remous provoqués dans la cuve.D'ou le secret qu'on cherche encore....d'éviter de s'faire croiser les flux montants et descendants pour s'approcher de ton "idéal"
Suis je assez clair????
Voilà...p't'être quelque chose de pas standard....mais j'adore passer par des chemins détournés....et puis qui s'essaie...s'paie
Excusez d'la longueur...mais quand j'débale...y'en faut pour les sous!!!
A+, Patoche,